污泥处理方案范例(12篇)
污泥处理方案范文篇1
关键词:净水厂;排泥水;直接处理;间接处理
Abstract:Directlyemissionofsludgewater,withoutanytreatmentprocess,couldbeseriouslyharmfulforwaterenvironment.AccordingtotheInterceptionProjectofChangshamaincityzone,theinterceptionupgradingofwatersludgeforwaterworksinChangshaisstrictlyrequired.Takingthe5thwaterworksinChangshaforexample,thispaperproposedtwoupgradingscheme--directprocessingandindirectprocessingofsludgewater.Afterakingfouraspectsintoconsideration,suchasenvironmentalinfluence,constructioninvestment,operatingcost,andeffectsonurbandrainagesystem,theindirectionprocesswasfinallyadoptedforupgradingofsludgewatersysteminthe5thwaterworksofChangsha.
Keywords:waterworks;Sludgewater;directprocessing;indirectprocessing
中图分类号:S276文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
供水厂在生产出自来水的同时,也产生了大量含泥砂、有机物、混凝剂、微生物等的排泥水[1]。排泥水主要来自沉淀池和滤池反冲洗废水,约占水厂总产水量的4%~7%[2]。这些废水若不经处理直接排放,会造成水体污染、河道淤塞等一系列问题。因而,如何因地制宜的合理选择排泥水处理方式,是水处理工作者面临的重要问题。
长沙市第五水厂位于长沙市开福区,以株树桥水库为水源,工程设计总规模为30.0×104m3/d,分两期建设,一期建设规模15×104m3/d,1990年10月正式投产,采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池虹吸滤池液氯消毒工艺;二期建设规模15.0×104m3/d,1993年7月正式投产,采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池普快滤池液氯消毒工艺。目前长沙市第五水厂排泥水未经处理直接排入湘江。
1排泥水水质分析
1.1排泥水水质简介
排泥水主要成份为无机物、有机物和重金属,陆在宏等人的研究成果[3],排泥水污泥(干基)无机物分析结果见表1。排泥水的BOD5、CODcr含量如表2所示。排泥水中有机物(烧失量)含量为10%左右,无机物约为90%,排泥水中有机物、重金属亦远远低于国家排放标准[3]。在净水厂排泥水处理工艺选择时主要考虑SS的处理。
表1排泥水污泥(干基)无机物含量[3]
表2排泥水BOD5、CODcr值[3]
1.2长沙市五水厂干泥量
给水厂排泥水来源于絮凝池、沉淀池排泥水及滤池反冲洗排水,排泥水中的污泥由水中悬浮物形成的污泥和药剂产生的固体物组成,污泥量按照浊度和混凝剂投加量计算。排泥水干泥量计算采用如下公式计算:
TDS=Q(T×E1+A×E2)×10-6
式中:
TDS—总干泥量(t/d);
Q----设计水量(m3/d),按1.05倍设计总规模计算;
T----设计采用的原水浊度(NTU),株树桥水库水质符合CJ3020—93《生活饮用水水源标准》一级标准。常年浊度小于≤3NTU。本文按3NTU计算。
E1----浊度与SS的换算系数,本文取1.1;
A-----铝盐混凝剂加注率(以Al2O3计)(mg/L),见下述计算;
E2----Al2O3与Al(OH)3换算系数,为1.53;
铝盐混凝剂加注率为10mg/L。
计算得:五水厂干泥量为5.58t/d
1.3排泥水总固体浓度
净水厂生产废水一般约占水厂净水能力的4~7%[2],即五水厂排泥水量为12000m3/d~21000m3/d,根据1.2节干泥量计算结果,计算得五水厂排泥水SS为265~465mg/L。基本满足《污水排入城市下水道水质标准》中城市设有污水处理厂的情况。
2方案论证
2.1方案构思
在城市净水厂排泥水中,SS浓度通常在1000mg/L~3000mg/L之间[3],不能满足《污水排入城市下水道水质标准》中排放标准。然而五水厂采用株树桥水库水,原水浊度低,加药量少,因而其排泥水中SS含量相对较低,基本满足排入城市下水道的水质标准。因此长沙市五水厂排泥水处理系统可采用以下两种方案:(1)排泥水直接处理方案;(2)排泥水间接处理方案。
2.2排泥水直接处理方案
2.2.1工艺流程
排泥水直接处理方案对排泥水的处理在厂区范围内进行,主要包括调节、浓缩、脱水、处置四道基本工序。
图1直接处理方式工艺流程图
2.2.2工艺设计
(1)调节
调节构筑物采用分建形式,即单独设置回收水池接纳和调节反冲洗废水;设排泥池接纳沉淀池排泥水和少量絮凝池排水。滤池反冲洗废水经回收水池调节后提升至配水井重复利用。
设排泥池1座,尺寸L×B=40m×18m,有效水深H=4.0m,有效容积2880m3。池底设液压往复式刮泥机。
设回收水池1座,尺寸L×B=28×18,有效水深H=4.0m,有效容积2016m3。池底设液压往复式刮泥机,同时在回收水池上部安装斜管。
(2)浓缩
浓缩是污泥脱水前的一个重要环节,浓缩的目的是降低含水率,减小污泥体积,污泥的含水率越低,即污泥的浓度越高,脱水的速度越快。五水厂设重力辐流式浓缩池2座,平面尺寸D=14m,污泥固体通量均按10.7kg/(m2•d)设计。
(3)贮泥池
贮泥池为平衡浓缩池连续运行和脱水机间断运行而设置,池内浓缩污泥经泵提升至脱水机房。
设置贮泥池1座,贮泥池排泥水含固率约2%~4%,贮泥池平面尺寸D=14m,有效水深H=5.0m,容积V=615.4m3;
(4)污泥脱水间
污泥脱水系统采用机械板框脱水工艺,新建污泥脱水间,平面尺寸L×B=36×15m,共三层。
污泥处理方案范文篇2
关键词:污水处理厂运行监管
1.前言
近年来,我国大力推进城镇污水处理厂建设,截至2011年3月底,全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂2996座,处理能力达到1.33亿立方米/日。目前,全国已有18个省、自治区、直辖市实现了“每个县(市)建有污水处理厂”的目标,657个设市城市中,已有631个城市建有污水处理厂,占设市城市总数的95.9%,已有1115个县城建成了污水处理厂,约占县城总数的68.2%,污水已由分散治理转变成为集中治理。同时,全国约1500个城镇污水处理项目正在建设,处理能力近3600万立方米/日。但是,随着城镇污水处理厂的大量建成,其擅自停运、不正常运行、超标排污等问题也凸现出来。
污水处理厂处理方法多种多样,但都是采用物理、化学和生物处理方法对污水进行处理,运行中存在的问题带有共性,笔者近年来一直参与对污水处理厂的监管工作,并多次参与环境保护部对邢台市各污水处理厂的污染减排核查工作,结合自身工作实际,总结了一套监管污水处理厂运行的方法,现将城镇污水处理厂运行中普遍存在的问题和监管方法作一探讨。
2.城镇污水处理厂运行中存在的主要问题
2.1污水处理费用不到位
目前,国家对污水处理厂投入主要是建设投资,地方政府要承担日常运行的污水处理费用,一些县级政府,对污水处理费用收缴不到位,大部分处理费用由政府财政补贴,如果政府补贴不到位,就会造成污水处理厂不能正常运行。
2.2生化池中活性污泥浓度低,活性不够
活性污泥法是废水生物化学处理中的主要方法。以污水中的中有机污染物作为底物,在有氧的条件下,对各种微生物群体进行混合连续培养,形成活性污泥[1]。污水处理厂普遍采用各种改良型的活性污泥法对污水进行处理,活性污泥法利用这种活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用和污泥中的具有净化功能的微生物群体去除污水中的有机物,如果生化池活性污泥浓度低,或者活性不够,则不能保证污水中的有机物被正常分解,不能做到污水达标排放。
2.3剩余污泥没有得到妥善处置
城镇污水处理厂污泥是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,含有大量有机物,必须进行妥善处置,做到减量化、稳定化和无害化,处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。但是由于目前污泥处置单位较少,处置成本较大,部分污水处理厂将剩余污泥随意堆弃,造成了二次污染。
2.4废水中工业废水所占比例较大
部分企业将未经处理的工业废水排入市政管网,污水经管网流入污水处理厂,由于未经处理的工业废水中化学需氧量浓度较高,对生化池内微生物冲击较大,造成污水超标排放。有些工业污水含有重金属等物质,可造成微生物大量死亡。
3.对污水处理厂监管方法
3.1现场技术检查方法
3.1.1.检查主要治理设施运行情况。检查生化池处理情况,根据活性污泥颜色、气味等判断核查期间污水处理设施是否正常运行,正常的活性污泥呈棕褐色、味道为土腥味,如臭味很重或呈现黑泥没有则说明死泥较多,应该为运行不正常;如果污水颜色较深,说明进入污水处理厂的工业废水较多。其次看污泥脱水间,看是否正常产泥排泥,如未产泥排泥或脱水机表现为长期停用,说明污水处理设施运行不正常。检查一级A处理设施是否正常运行。
3.1.2检查在线监控设施运行情况。检查是否按照环保要求安装在线传输设备和明渠流量计,是否与环保部门联网,在线传输是否稳定,是否储存1年内数据,检查历史数据是否超标。现场对在线监测装置进行对比监测。在线监控装置应保存一年内监测数据。
3.1.3检查中控系统运行情况。中控系统参数包括进出口COD浓度、流量,鼓风机电流、鼓风量、溶解氧浓度、污泥浓度等指标,中控系统应保存一年内监测数据,能够形成历史曲线,并且能够时间选取。检查进、出水泵站水量数据查证,了解处理水量年度、月度变化情况;其次是鼓风机的开启程度、风量数据的查证,活性污泥法一般设计气水比为3:1以上,只有达到此值,才能保证活性污泥的氧气需求量,从而保证活性污泥的COD去除效率。最后是查证生化池中的溶解氧情况,一般情况下,活性污泥法溶解氧前、后段控制浓度分别在0.05mg/l-0.3mg/l和1.0mg/l-3mg/l之间。对于生物膜法的污水处理设施,要检查生物滤池堵塞率、水头损失等指标。检查用电量是否合理,一般情况下,处理每吨水耗电量为0.2-0.4kW・h。要检查中控系统、监控平台数据是否与在线监测数据一致,是否能够能够反映设施正常运行状况。污水处理厂运行和检查相关参数见下表[2]。
污水处理厂运行和检查相关参数表
工艺类别吨水电耗(kW・h/m3)吨水产泥量[(kgMLSS・(kgss)]气水比污泥回流比MLSS(g/L)DO(mg/L)
厌氧缺氧好氧
传统活性污泥法0.15-0.30.8-1.23-725-751.5-2.5--〉2.0
氧化沟0.30.8-1.23-950-2002-60.20.2-0.52
SBR0.30.75-13-7-1.5-50.3-0.5
A2/O0.343-1025-1002-5
生物接触氧化0.33-55-13--2.5-3.5
3.1.4检查污泥产生和处置情况。现场要检查是否有污泥产生,产泥量是否合理,一般情况下,处理万吨废水产泥量为0.8―1.2吨(折算为干污泥)。检查污泥是否按照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》进行处理,是否与污泥处置单位签订合同,是否执行污泥转运联单制度。
3.1.5检查污染减排档案建立情况。污染减排档案基础资料(包括环评报告书、项目建议书、验收资料、验收监测报告等)、日常污染因子手工监测数据档案、污泥产生及无害化处理档案、各项设施启停及运行状况、加药量记录、耗电量单据、月报表、设施停运或维修记录。要现场检查各项资料前后对应情况,手工监测数据是否中控系统、在线监测装置数据相吻合。
3.1.6污水处理费用核算。目前,每处理一吨废水,出水达到《城镇污水处理污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准的费用为0.7元左右,可现场检查政府资金拨付情况和污水处理费用收缴情况。如果处理费用较低,则无法保证废水正常处理、达标排放。
3.2环保部门对污水处理厂监管要求
3.2.1城镇污水处理厂污水处理设施要正常运行,严禁无故停运。城镇污水处理厂因改造、更新或维修需暂停运行的,需按有关规定提前报当地环保部门备案。污水处理设施遇事故停运、在线监控系统或中控系统发生故障不能正常监测、采集、传输数据的,应再事故发生24小时内向当地环保部门报告。
3.2.1城镇污水处理厂要完成自动监控设备的安装和验收,并与省、市环保部门联网。
3.2.3已投入运行的城镇污水处理厂必须建立生产运行台帐,按日记录进出水水量、水质、污泥产生量与处置情况、主要设备运行状况等,按月记录用电量、运行成本等。运行台帐必须妥善保管,随时接受各级环保部门检查。
3.2.4中控系统要实时监控进出污水处理厂的水量和水质主要指标、鼓风机电流、鼓风量、曝气设备的运行状况、曝气池的溶解氧浓度、污泥浓度、滤池堵塞率等数据,并能随机调阅核查期内上述运行指标数据及趋势曲线,相关数据至少保存一年以上。
3.3环保部门行政监查方法
3.3.1不定期对污水处理厂进行检查。
3.3.2通过对河流断面监测确定污水处理厂是否超标排放。发现污水处理厂排污断水质超标的,即对污水处理厂进行排查。
3.3.3实时察看环保部门污染源在线数据系统联网数据,发现污水处理厂数据异常,即对污水处理厂进行现场检查。
总结
污水处理厂是一个系统工程,环保部门应当从污水收集到最终排放全过程对污水处理厂进行监管,才能确保其正常运行,切实发挥减排效益。
参考文献
污泥处理方案范文篇3
关键词:城市污泥;处理处置;资源化利用
Abstract:citysludgeistheinevitableproductofcitysewagetreatment,howtoachieveagoodbalanceisamajorissuebetweensludgedisposalandenvironmentalprotection.Citysludgeisasolidpollutantscommonly,butifthereasonableprocessing,itwillbeausefulresource.Atpresent,itisanimportantresearchtopicofdeepeningandutilizationmodeofdisposalofsludge,whichisofpositivesignificancetoprotectenvironment.Toavoidexcessivewasteofresourcesandrationaluseofsludgescience,ithasveryimportantpracticalsignificanceandeconomicvaluetosociety.Inaddition,thereformoftheexistingindustrysustainabledevelopmentstrategyinChinawillbepromotedtheresearchofthetechnologyandtheresourcesofsludgetreatmentanddisposal.Thisarticlemainlyelaboratedthecitysludgetreatmentanddisposalmethodforreuse,effectivelypromotedtheprocessoftheenvironmentalprotectionofcitysludgetreatment.
Keywords:citysludge;treatmentanddisposal;resourceutilization
中图分类号:F29文献标识码:A文章编号:
引言
污泥是污水处理后的副产品,是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体,它的主要特性是含水率高,有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但它很难通过沉降进行固液分离。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5%(体积);如果属于深度处理,污泥量会增加0.5~1倍。污水处理效率的提高,必然导致污泥数量的增加;目前我国污水处理量和处理率虽然不高,但城市污水处理厂每年排放干污泥大约3×104t(3×104),而且还以每年大约10%的速度增长。
传统城市污泥处理方式并没有一定的规范化的污泥处理工艺以及科学化的污泥治理制度。但是污泥堆积不仅会影响城市的面貌也会不利于环保工程的建设。为此,我国推出了一系列的污泥处理处置措施、法规及标准,本文综合讲述了污泥的预处理措施及资源再利用的方式,为污泥处置研究提供了有力的依据。
1、污泥对环境的影响
尽管污泥含丰富的养分,但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物,这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
1.1污泥盐分污染。污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率、破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
1.2病原微生物。污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径大致有四条:直接与污泥接触;通过食物链与污泥直接接触而感染;水源被病原体污染;病原体首先污染了土壤,然后污染水体。
1.3氮磷等养分的污染。在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表体造成水体的富营养化;进入地下引起地下水的污染。
1.4有机物高聚物污染。城市污泥中含有苯、氯酚等,目前国内外对城市污泥中的有机污染物的研究不多。
1.5重金属污染。在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。这些重金属主要来源于工业排放的废水及家庭生活的管道系统。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外,重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在植物、动物以及人类中积累。
2、污泥的预处理
污泥主要来源于污水处理厂,刚排出的污泥中含有诸多的有害成为,且体积庞大,如果直接处理会有一定的难度,因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理,污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式,最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。此外,经过预处理的污泥的成分、性质发生改变,有利于后续能源和资源的再利用。
2.1污泥的稳定化
常用的3种污泥稳定的方法有:消化法、碱性稳定化和热处理法。
2.1.1污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下,利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物,主要包括好氧消化和厌氧消化。好氧消化法的降解程度高,易脱水,运行管理简单,但运行费用高,消化污泥量少,随温度波动污泥的降解程度的波动较大,故相较之下厌氧消化较常用,该方法可以显著减少污泥体积,消除恶臭,较易脱水,污泥性质稳定,更宜作肥料。
2.1.2碱性稳定法
碱性稳定法最主要的目的就是控制污泥的酸碱度,当污泥的PH值调节到11.0~12.0是,可以直接作为农田中的肥料。具体的处理方法为:向城市污泥中加入一定量得强碱物质,如石灰、水泥窑灰等。另外,这种处理方法也能够杀灭污泥中所包含的病原体,抑制微生物的活性,降低恶臭和钝化重金属。
2.1.3污泥的热处理
热处理方法能够是污泥趋于稳定化,污泥中含有大量的水分,通过热处理工艺的完成能够是污泥固化,破坏污泥中结合水的结构,对污泥的热处理的方式包括常压下30~75℃和75~190℃两个处置阶段。此外,污泥经过热处理工艺后,可以杀灭其中的微生物和寄生虫,且能够除去臭味。经过热处理后的污泥能够达到减量的目的。但是经该方法处理后,部分可溶性有机物质、有毒重金属及NH3-N易溶出回流到原污水中,从而造成处理出水水质下降。
2.2污泥的浓缩和脱水
为了便于对污泥的运输管理,必须对污泥进行必要的浓缩和脱水处理。污泥的浓缩技术主要包括重力压缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等,经过浓缩后污泥的含水率可达到95%~97%,经过浓缩处理后的污泥大大降低了自身的质量。经过浓缩处理后的污泥,污泥大部分的质量源于其中所含的水分,因此脱水处理时污泥减量化的最佳途径。具体的脱水措施主要包括两种:自然干化和机械脱水。自然干化需基于气候干燥的条件下才能够发挥作用。事实上,机械脱水是一种常见的污泥脱水处理方式,相对于自然干化,机械脱水的处理效率较高。
3、污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向,将污泥进行利用或无害化处理,传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式,虽然简单易行,但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题,并未从根本上解决环境问题,给生态环境埋下安全隐患,这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染,人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用,具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。以下我们以污泥焚烧为例做简要说明。
4、污泥的资源化利用方案
从传统的意义上讲,污泥是一种废弃物,但是清洁生产的理论中没有废物的概念,所谓废物实际是放错了位置的资源。如果对污泥进行合理的处理利用,污泥也可以成为其他过程的原材料,即污泥的根本出路是化害为利、实现资源化污泥处理方案时需要因地制宜。目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。
4.1土地利用
污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式,主要有农田利用和城市园林绿化或林地利用。
4.2建材利用
污泥是一种黏土质资源,同时含有大量的Si,Al,Ca,Fe等成分,将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和,在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化,并用于制成建筑材料。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。以污泥制砖为例,其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。目前,国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种,一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖;另一种方法是直接将城市污泥干燥、利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合,烧结制砖,同时还可利用污泥的潜在热值,节约制砖成本。
4.3环保材料
4.3.1污泥制吸附剂
对于含碳较多的生化污泥,在一定高温下,以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂,为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物,COD去除率高,是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。吸附饱和的吸附剂若不能再生,还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧,污泥中有害成分被彻底氧化分解。如日本以脱水污泥滤饼为原料,经过高温碳化脱水,酸洗去杂质,碱活化后制成了高性能的活性炭,其细孔比常规活性炭比表面积大,吸附能力强。也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂,经过碳化和活化处理后,去油率可达99.6%。
4.3.2污泥制絮凝剂
从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种,通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制,合成一种生物高分子化合物,此种高分子絮凝剂能够将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉,此种物质不仅能够容易加工处理,而且具有很好的经济性。
5、结论
污泥经过处理处置后,可以根据不同的情况进行资源化利用。上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法,涵盖面广,对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡,尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、工程施工的可能性和经济上的可行性,尽可能使污泥被资源化利用。
参考文献
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[2]谭江月,龙炳清,朱明等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用[J].新疆
污泥处理方案范文
论文摘要:针对目前城市现有污水处理厂在建设和运行管理的过程中所暴露出来的问题,从建设规模和工艺确定等角度进行对比分析,并对应注意的环节提出了看法。
由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。
1.合理确定建设规模
城市污水厂建设规摸的确定,是根据城市总体规划和排水规划,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造,污水的收集、输送(包括泵站),污水处理和排放利用,以及污泥处置等问题在。
2.城市污水处理厂的工艺选择
具体工程的选择要求包括:
①技术合理。技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性高,污泥易于处理。
②经济节能。耗电小,造价低,占地少。
③易于管理。操作管理方便,设备可靠。
④重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调,注意厂内噪声控制和臭气的治理,绿化、道路与分期建设结合好。
⑴好氧生物处理技术是世界各国城市污水处理厂普遍采用的污水处理工艺,分为活性污泥法和生物膜法两种。活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体“聚居”在活性污泥上,活性污泥在反应器-曝气池内呈悬浮状,与污水广泛接触,使污水净化的技术;生物膜法是土壤自净的人工强化,是使微生物群体以膜状附着在物体的表面上,与污水接触,使污水净化的技术。活性污泥法、生物膜法及其变种变工艺,各有特点和应用条件,在选择的时候,应根据各地区的水质、水量、受纳水体、气候、环境、经济情况等条件确定。
⑵活性污泥法工艺在净化机制上,没有什么突破,历经几十年的发展与革新,现已拥有以传统活性污泥法为基础的多种运行方式,如A/O除磷工艺、A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、A/B法、各种SBR法、载体活性污泥法、一体化活性污泥法等等。近十几年来,活性污泥法最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中来,使厌氧和好氧状况在生化池中同时存在或反复周期性地实现,但其基本流程原理与标准法是一致的。
⑶厌氧-好氧活性污泥法工艺(A/O法),是具有生物选择机能并兼有脱氮除磷功能的标准活性污泥法变法。所谓厌氧就是生化反应段内溶解氧趋于零状态。在这种环境下迫使专性好氧微生物-丝状菌代谢机能锐减,抑制了其繁殖,起到了厌氧生物选择作用,从而可以防止污泥膨胀现象发生。A/O活性污泥法工艺在普遍活性污泥法前段加入厌氧段,通过污泥负荷的变化来实现除磷或脱氮的功能。在A/O法的基础上又发展了A2/O法,即在厌氧、好氧段之间加入缺氧段以实现同步除磷脱氮,由于其污泥负荷适应范围较小,因此在实际运行中往往按偏重于除磷或脱氮之一功能进行。A/O法、A2/O法工艺由于出水水质稳定、能耗不高、运行管理方便等特点,在国内外大中型污水厂中采用最多。
⑷载体活性污泥法,是在活性污泥法反应池内投加固体颗粒或软性、半软性填料,以增加单位反应空间的微生物量,提高反应器容积负荷。是一种活性污泥法与生物膜法的良好结合,一般适于污水厂挖潜改造,提高处理能力,其核心技术为专利填料,近几年林泡工艺作为其代表应用于大连春柳污水厂和铁岭污水厂。
⑸氧化沟法,于五十年代由荷兰人巴斯维尔所开发,主要有卡鲁塞尔(Carrousel)式、三沟式、一体化式、奥贝尔(Orbal)式等几种技术形式。氧化沟法是一条闭合的生化反应沟渠,以转碟或转刷为充氧和水流动力,流程简单,对运行管理要求较低,多用于延时曝气,产生污泥量少,污泥易于脱水。氧化沟法在我国南方地区及中西部地区得到广泛应用。
⑹A/B法(Absoption-Biodegradation),是两级生化反应系统。一级为生物吸附,污泥负荷高,反应时间短(30分钟);二级为一般生化反应池,污泥负荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二级都有自己的二次沉淀池和污泥回流系统,多用于浓度高的生活污水,其国内典型应用为乌鲁木齐河东污水处理厂和青岛海泊河污水处理厂。
⑺序批式活性污泥法(SBR-SequencingBatchReactor)是1914年由英国学者Ardern和Locket发明的水处理工艺。70年代初,美国NatreDame大学的R.Irvine教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究,并于1980年在美国环保局(EPA)的资助下,在印第安纳州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
⑻间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS-IntermittentCyclicExtendedSystem)是在1968年由澳大利亚新威尔士大学与美国ABJ公司合作开发的。1976年世界上第一座ICEAS工艺污水厂投产运行。ICEAS与传统SBR相比,最大特点是:在反应器进水端设一个预反应区,整个处理过程连续进水,间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段,因此处理费用比传统SBR低。该工艺在我国典型的应用为昆明第三污水处理厂,在国内影响较大。
⑼生物膜法,是另一种广为采用的污水生化处理方法。这种处理法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型生物附着在载体或滤料上生长繁殖,并在其上形成膜性生物污泥-生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物作为营养物质为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。
3、根据以上工艺技术对比分析,结合奎屯市污水水质情况,认为较合适的处理工艺优选为:
第一方案:A/O工艺
近二十年来活性污泥法的最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中,厌氧、好氧的间歇周期运行给活性污泥法带来新的技术经济效果,即生物脱氮、生物除磷、生物选择等。
厌氧-好氧活性污泥法脱氮工艺(A/O法),是具有生物选择机能并兼有脱氮功能的标准活性污泥法变法。
第二方案:DAT-IAT工艺
好氧间歇曝气系统(DAT-IAT-DemandAerationTank-IntermittentTank)是一种SBR新工艺。它介于传统活性污泥法与典型的SBR之间,采用连续进水连续-间歇曝气的运行方式,适用于进水水质水量变化幅度较大的情况。主体构筑物是由需氧池DAT池和间歇曝气池IAT池组成,DAT池连续进水连续曝气,其出水从中间墙进入IAT池,IAT池连续进水间歇排水。同时,IAT池污泥DAT池。它属延时曝气工艺,实际上为A/O脱氮工艺与传统SBR的结合,该工业具有较低的污泥负荷,因此具有抗冲击能力强的特点,并有脱氮功能。该工业国内应用于天津技术开发区污水处理厂和抚顺三宝屯污水处理厂,是一种适合于较大水量的SBR工艺。
污泥处理方案范文1篇5
【关键词】市政污水处理;曝气氧化沟处理工艺;改良式交替活性淤泥处理工艺
1.城市概况
在该城市中,有一条河流通过,水上有桥贯通,气候宜人,景色优美。该城市的占地面积一共为25km2,城市中一共有30万的人口。由于该城市还没建立城市污水处理厂,人们的生活和生产污水未经处理直接就排入到了城市的河流之中,这使该河流污染严重,经常发出恶臭影响市民生活。
2.污水处理厂工业设计方案
2.2出水水质。根据要求,污水处理厂生物处理设计出水水质采用了所属省的一级污水排放标准,具体指标见表2。
3.污水处理工艺方案分析
可生化性指标为BOD5与CODcr的比值,从表1的数据可以知道,进水水质的可生化性指标为0.5,根据规范标准可以知道该进水水质属于可生化性较好的城市污水范畴。根据这一分类,该城市适宜采取的污水处理工艺方案为生物处理工艺,这种工艺具有成熟、高效以及低成本的特点。在用于生物处理工艺时,应考虑其进水水质是否可以进行脱氮和除磷,根据表1的数据进行计算,可以知道该城市进水水质生物脱氮指标为4,超过理论上的有效脱氮值2.86,生物除磷指标为40,也是大于理论上的有效除磷值。因此该城市的进水水质适宜采用生物脱氮除磷工艺。
实际上,污水处理厂的出水水质各个指标之间是存在联系的。通过对各个指标的分析和研究,可以确定其中SS、TP和TN为该城市污水处理项目中重点需要进行解决的问题,在工艺选择时应重点考虑这几个指标,其余指标考虑的比重较轻。因此,本城市所采用的污水处理工艺不仅应保证能适合水量变化,而且应能有效的去除污水中的SS、TP和TN。
在选择该城市的污水处理工艺时,还应考虑的一个问题就是成本和经营成本,在满足污水处理要求的基础上,尽量选择成本和经营成本低的污水处理工艺。通过对各种工艺的分析和研究,并综合考虑该城市的污水特点和处理要求,以下,笔者将重点选择连续施工和间歇式施工的两种工艺从技术和经济进行对比分析,这两种工艺分别为曝气氧化沟和改良交替式活性污泥法。
3.1曝气氧化沟
氧化沟是一种活性污泥处理系统,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,又称循环曝气池。氧化沟的生物反应池是采取连续环式反应池,在该反应池中存在一条闭合的曝气渠道,而混合液在该渠道中可进行连续循环。一般情况下,在延时曝气的条件下,才可进行氧化沟的使用。在氧化沟中设置有曝气和搅动装置,通过该装置可进行方向控制,并对反应池中的物质提供水平速度,在该动力下,闭合式渠道中的液体会产生搅动,从而实现循环作用。
相比于传统的活性淤泥法,氧化沟法具有的优点有:水力停留时间长、有机负荷低以及淤泥龄长等,因此在氧化沟法中并不需要用到调节池、初沉池以及淤泥消化池。氧化沟对于污水的处理效果较好,并且具有独特的水力学特征和工作特性,主要有以下几点:
①氧化沟具有推流和完全混合的特点,对于短流具有很好的限制作用,并且有较好的缓冲能力。②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。③氧化沟内部配置着不同功率的曝气装置,不同功率的搭配能够很好进行氧的传递,有利于进行液体混合和淤泥絮凝。④氧化沟中设备的功率较低,具有良好的能源利用率。
氧化沟中是通过溶解氧的不均匀分布,并产生好氧区和缺氧区的交替循环作用而实现脱氮的目的。在脱氮的过程中,并不需要外加碳源,因此氧化沟是非常经济的。但是单元的氧化沟对磷的消除效果不佳,因此可以在氧化沟中好氧区和缺氧区中在增设一个厌氧区,在一个池中集合三个区,可以在保留氧化沟优点的基础上,实现脱氮除磷效果的提高。
3.2改良交替式活性污泥法
UNITANK是以SBR工艺为基础的一种变型工艺,它囊括了传统活性淤泥法和SBR的特点,不仅能够像传统活性淤泥法一样可以在恒定水位下连续流运行,同时也具备了SBR系统的有点。在除磷时要求设备能够达到绝氧状态,但是在改良交替式活性污泥法中没有设置专门的厌氧区,因此在污水处理实际操作中除磷效果不佳。在对UNITANK法不断的研究中,总结以往的工程经验,以UNITANK法为基础,提出了改良交替式活性污泥法。在这种工艺中,对进水系统进行了简化,同时也设置有厌氧区,增加了淤泥回流。改良交替式活性污泥法工艺从根本上实现了除磷效果的提高。该法具有的优点有以下几点:
①改良交替式活性污泥法对于充氧的效果进行改进,同时改良了氧的传递设备,提高了传递效率,从而节约了能源的损耗。②改良交替式活性污泥法采用了沉淀排水方式,改善了出水条件,简化了出水程序,整个反应池的深度得到了增加了,从而节省了占地面积。③改良交替式活性污泥法中有效活性淤泥的比例得到了提高,与传统的活性淤泥法相比,减小了反应池土建池容。④与传统的活性淤泥法相比,生物除磷效果得到了大大的提高。
3.3分析对比
根据以上两点关于曝气氧化沟和改良交替式活性污泥法的分析,可以知道这两种工艺各有千秋,需要从经济技术上进行比较。这两种工艺都能够满足设计的要求,第一种工艺成本和运营成本都较低,而第二种工艺则是占地面积小。工艺一对于自动化依赖程度不高,而工艺二则需要较高的自动化水平,并且设备负责,后期的维护较难。同时,从对水质、水量适应性、抗负荷冲击能力、保证出水水质能力方面来说,可以知道工艺一比工艺二更具优势,因此,综上所述,本工程决定采用曝气氧化沟作为该城市的污水处理工艺。
4.结语
针对当前市政污水的处理问题,文章通过结合当前具体的城市情况,分析了曝气氧化沟处理工艺和改良式交替活性淤泥处理工艺,通过从技术和经济上对这两种方法进行比较。分析表明曝气氧化沟和改良交替式活性污泥法两种工艺各有千秋,从对水质、水量适应性、抗负荷冲击能力、保证出水水质能力方面来说,可以知道工艺一比工艺二更具优势。
参考文献
[1]简健文.广州市政污水处理工艺研究与分析[J].广东化工,2013,(04):30-31.
污泥处理方案范文篇6
【关键词】疏浚泥,资源化,工程技术
疏浚底泥处置技术方案必须根据各港区疏浚泥的物理、化学、工程和生物性质,从经济、技术、社会及环境影响等多方面比较确定,综合分析各种方案,优先选择工艺技术成熟、管理简单方便、投资费用较低、社会环境影响最小的技术方案,同时因地制宜,确定符合当地要求和条件的最优方案。
1、严重玷污的疏浚泥处置方法
对于严重沾污不能实施倾倒和吹填施工的疏浚泥,应选择陆上焚烧矿化或封闭堆放处置,但严重污染的疏浚底泥亦不能直接吹填堆放,而必须采取特别的措施进行无害化、去污染处理。经过去污染处理的沾污疏浚泥也可部分或全部资源化利用,做土地利用、建筑材料利用等。在去污染处理时,可采取把疏浚物的处理技术组成一个处理和综合利用的处理链,例如在低温或常温条件可通过稳定固化法和淋洗技术来制造土壤;中温时采用热解法和溶剂萃取,高温用流化床、旋转窖烧、等离子体焰炬处理重度污染的疏浚物,最终用来制造水泥、玻璃等。具体的处置方法和处理技术还要综合考虑疏浚泥产生的地域分布、社会环境、生产规模和条件、毗邻关系和领域资源环境等。
在处置处理过程中需要注意考虑以下几个问题:对于高含水率的沾污疏浚泥运输过程中的二次污染问题;封闭堆场的防渗技术和疏浚泥的污染扩散问题;焚烧烟气的达标排放问题;去污染处理过程中污染物(气)的排放问题;疏浚泥性质对资源化成品品质的影响和产品出路等问题。
2、轻微污染的疏浚泥处置方法
对于污染轻微或清洁疏浚物,可根据情况选择抛海和吹填的处置方式,而优选吹填造陆的资源化利用方式。因为很多航道和港口区具有疏浚段长,疏浚工程量大,缺乏运距较近、容量充足的海洋倾倒区等特点。结合建港工程,利用疏浚泥进行吹填造地,变废为宝,是疏浚泥处理的一种经济、合理、环保、有效的方法。根据具体工程情况,可采用水抛结合陆抛、以陆抛为主的方法,即在吹填区边设置蓄泥坑进行二次转吹。此方法既可减少疏浚土水抛对周围水环境的影响,又可节省因抛海运距较远而产生的工程费用,很好地解决了疏浚土处理困难的技术问题。小方量且距倾倒区较近的疏浚工程亦可在尽量减少环境破坏的情况下选择海上倾倒。
在选择陆域吹填的方案时,应该注意以下几个方面的问题:环境保护措施设置得当,注意吹填围堰和溢流口的设置满足分级沉淀的环保要求;蓄泥坑位置的设置要科学、合理,既满足经济效益又要兼顾环境效益;根据工程具体情况,如疏浚泥量、疏浚泥性质、吹填面积、吹填区位置、工程预算、资源化用途等方面,选择合适的吹填施工工艺和方案、吹填区疏浚泥固化技术(物理、化学、热处理方法)。
3、其它情况的处置方法
从国家资源合理利用及减少海洋环境污染角度来说,对于大方量疏浚工程如出海航道开挖或托宽,疏浚泥宜尽量利用,吹填造陆,同时满足港区建设用地需求。从有效利用疏浚土和环保的角度考虑,在吹填区内设置围堰,使吹填泥浆在围堰内流动、沉淀尽可能长的距离,以保证溢流中含泥量小于5%。采用软土加固处理方法如堆载预压、真空预压法、真空堆载联合预压等进行加固处理;更为先进的是是将疏浚泥进行固化处理,向疏浚泥中加入固化材料,使处理后的疏浚泥即固化土具有良好工程特性,固化材料的选择综合考虑经济性、环保性。国家海洋局南海分局在开展国家高技术应用部门发展项目――疏浚泥(粉煤灰)综合利用技术时,进行了疏浚泥固化材料最佳配方研究,确定水泥、粉煤灰、石膏三种经济且环保的复合固化材料和最佳配方。
同时,其他资源化利用途径如用作建筑材料,制作陶粒、砖瓦和瓷砖,不仅能够达到疏浚泥减量化、无害化、稳定化的目的,基本避免二次污染,还可变废为宝,获取经济效益。同时,也只有建材行业才能及时消纳数量如此之大的以无机物为主要成分的疏浚底泥,从而保证清淤工程的顺利进行。但这种技术对疏浚泥的物理化学性质和工厂技术条件要求较高,可在技术成熟、生产规模和条件许可的情况下,适时选用。一般来说,深圳港区疏浚泥粘土含量较大,沙粒较少,满足制作陶粒的条件之一,最好选择SiO2、Al2O3的含量在规定的范围内越低越好,而Fe2O3、有机质的含量较高和粘土的含水率、含砂量越小越好的疏浚泥。
总之,介绍了多种疏浚泥处理技术和资源化处置方案,国内外虽有成功试点,但受经济条件和技术条件的限制,同时对疏浚泥自身组分、性质的严格要求,大部分技术研究和处理方法仍处于理论研究、实验室模拟阶段,并未大规模的应用,仅淋洗法、热解法、浮选法进行了一定程度的大规模试验。许多方法处理效果好,但所需的费用十分昂贵,不适用大规模处理,因此发展实用性强且处理效果好的方法仍是一项紧迫的任务。
参考文献
[1]朱伟,冯志超,张春雷,等.疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究[J].中国港湾建设.2012,(5):27-30.
[2]张春雷,朱伟,李磊,等.湖泊疏浚泥固化筑堤现场试验研究[J].中国港湾建设,2013,(01):27-29.
污泥处理方案范文篇7
关键词:市政污泥;资源化利用;工艺
前言:国内外污泥处理处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化等工艺处理后有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等方法处置,或用其中某几种方法组合处置[1]。污泥的最终出路不外是资源化利用或以某种形式回到环境中去,随着海洋投弃被禁止,污泥弃置的比例正逐渐减小,同时土地填埋也受到越来越严格的限制[2]。在我国,污泥农用约占44.3%,卫生填埋约占31%,其他方法约占11%,没有处置的约占13.7%[3]。人们认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流[4]。
污泥处理处置方案的选定,应根据当地污泥的性质与数量;投资情况与运行管理费用;环境保护要求及有关法律与法规;城市发展动态及污泥资源化利用,综合考虑后选定[5]。随着人们环保意识的增强,充分利用污泥中有用成分,提升污泥附加值的污泥资源化技术正在持续升温,污泥资源化利用是污泥处理可持续发展的重要途径[6]。
一、污泥资源化利用工艺选择
1.污泥制陶粒
污泥制作陶粒是利用污泥成分与粘土相近的原理,将污泥与粘土或者粉煤灰按照一定比例混合,在高温下烧制成陶粒的污泥处置方法。烧制陶粒时,原料的化学成分是影响陶粒膨胀系数的主要因素,烧制陶粒的物料(料粒或料球)要膨胀必须具备两个基本条件:一是在膨胀温度下能够产生适当的粘度和表面张力;二是同时产生足够的气体,只有同时具备上述两个条件,才可能获得膨胀良好的均质多孔性陶粒。用不同污水处理厂的生物污泥代替部分粘土配料都可以烧制出符合国家标准的轻质陶粒,污泥配料烧制轻质陶粒的烧结温度为1200℃左右,根据污水处理厂生物污泥成分的差别,配方要作适当的调整。通常条件下,烧制陶粒使用污泥量较低,掺烧比例大约在1%左右。陶粒烧制工艺原理流程如图1-1。
2.污泥制砖
污泥制砖的方法有两种,一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥制砖时,污泥的无机成分与制砖粘土的化学成分相近,可部分替代粘土作为制砖原料,将经过粉碎筛分的污泥与辅料混合制坯干燥后采用隧道窑制砖工艺高温焙烧即可制得污泥砖,工艺路线见图1-2。污泥与粘土按重量比1:5配料最佳,污泥砖可达普通红砖的强度。
利用污泥焚烧灰渣制砖时,由于污泥灰制砖工艺与干污泥制砖工艺基本相同,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分也基本相近,制坯时只需添加适量粘土与调和剂,直接将污泥灰与其他制砖原料混合掺配,成型烧结制砖,比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:污泥=100:50:(15~20)。烧制过程将有毒重金属都封存在污泥中,也杀死了所有有害细菌和有机物,烧制出的砖没有异味。污泥烧砖既实现了废物利用,又减轻了污泥处理负担,是污泥资源化利用的较好途径。
3.生产肥料
污泥生产肥料是污泥资源化利用的一种主要方式。污泥中含有丰富的有机质和植物生长所需要的氮、磷、钾及多种微量元素,非常适合生产土壤改良剂或其它优质缓释复合肥。但是未经处理的污泥含水率较高、粘度大、且含有大量病原菌,不能直接施用于土壤,一般都采用生物发酵技术生产肥料。
质量达标的干化污泥由于其臭味、病原菌、粘度等负面特性都得到显著改善,因此可以直接施用于土壤,也可以利用好氧发酵技术及复混肥生产技术开发精制肥,其技术路线如图1-3。干化污泥首先送至储料仓进行发酵腐熟,在发酵过程中污泥腐熟更加充分,有机质结构、颗粒大小、含水率等条件更适合农用,可以作为精制有机肥直接装袋销售。将腐熟污泥烘干、粉碎后按一定比例与磷酸一铵、氯化钾、过磷酸钙等无机原料混合、造粒后还可以做为优质缓释复合肥,达到资源化利用最大化。
4.烧制水泥
污泥烧制水泥在一定程度上可以实现部分成本回收,是目前污泥处置比较彻底的工业方案之一。污泥无机部分的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似,由污泥制造的水泥与普通硅酸盐水泥相比,在颗粒度、比重等方面基本相似,而在稳固性、膨胀密度、固化时间等指标方面较好。作为替代原料,污泥要求干化到含固率92%-95%以上,颗粒越细越好。直接添加的水泥烧制工艺要求作为水泥原料的污泥必须达到经过研磨的污泥87%以上粒径小于90微米,研磨后的含固率在98%以上。干化污泥按照3~8%的比例添加,污泥(热值3000Kal/kg)热值可以满足水泥烧制过程中28%的热能需求。间接添加污泥的水泥烧制工艺是以污泥为代用燃料,剩余灰分作为水泥原料,热利用率低于前者。
通常情况下,污泥作为水泥原料要与粉煤灰、石膏、黏土等原料混合后烧制水泥,水泥烧制温度为1450~1700℃,燃料消耗量和二氧化碳排放量低于传统水泥烧制,其工艺原理流程见图1-4。污泥生产生态水泥技术不要求对原料进行预处理,污泥中的污染物可以被破坏,因此利用水泥回转窑处理城市污水厂污泥不仅具有焚烧法的减容、减量化特点,且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分,是一种体现固体废物处理的无害化、减量化、资源化原则的较好的污泥处理处置和利用方法。
污泥处理方案范文1篇8
关键词:城市污水;处理技术
随着社会的不断发展,环境保护意识的不断增强,城市污水处理工艺也在不断地发展和改进。为了有效改善城市环境,实现水资源的循环使用,我国对城市污水处理工艺的重视程度在不断地提高。文章中笔者结合多年的工作经验对城市污水处理工艺的特点,并对活化污泥法以及混凝沉淀强化法进行了简要的介绍。对不同情况下城市污水处理工艺的方案确定以及污水处理工艺的流程进行了简要的介绍。为了进一步提高污水处理的效果,污水处理厂应该根据实际条件采用相应的处理工艺,并且充分发挥各工艺的潜质,对工艺进行调整,使得我国的城市污水处理工艺对污水的处理过程中效率更高、时间更短、成本更低。
1污水处理的一级工艺
随着科学技术的不断发展,目前国内外对城市污水以及处理工艺的研究分为两种,第一种污水处理工艺侧重于物化机理,第二种的研究原理是微生物的絮凝媳妇原理。下面笔者结合多年的工作经验对一级处理工艺进行简单的介绍。
1.1活化污泥法
活化污泥法在对城市污水处理过程中对污染物处理的主要包括三方面的内容,对污泥的絮凝、吸附和生物代谢三方面的内容,活化污泥法的提出是根据生物吸附理论以及絮凝动力学理论发展而来的。
活化污泥法在进行城市污水处理时将生物污泥和生活污水同时放入到絮凝吸附池内然后用机械进行充分的搅拌,搅拌过程中发生成分的絮凝吸附反应。反应过程中城市污水中的污染物被絮凝吸附起来之后进入到污泥絮体中,然后通水排进沉淀池,将固体和液体分离开来,实现了对城市污水的处理。完成固液分离之后,就有对沉淀池中饱和污泥的生物絮状无的吸附性进行恢复。这就需要短时间对这些沉淀污泥进行暴晒处理,暴晒过程中,沉淀污泥就会活化,吸附的有机物就会部分被降解,这样部分微生物絮状物就会产生,使得污泥的沉降性能就会提高,与此同时污泥的好氧状态也会保持下去,这样就会保证污泥不会变臭、发黑。活化污泥法进行城市污水处理时是在沉淀池中进行的,因此所消耗的能源远远低于二级生物氧化反应。所以在经济发达并且污水处理不尽完善的城市应该广泛推广使用活化污泥法进行城市污水的处理。
1.2混凝沉淀强化法
目前我国的工业企业在进行污水处理时广泛使用混凝沉淀强化法,在进行该睡处理时也经常采用混凝沉淀强化法。由于这种方法在进行污水处理过程时,污水的水质会产生急剧的变化,并且需要投入大量的混凝剂,这就使得混凝沉淀强化法的使用范围受到了一定的限制。只有在对城市污水进行深度处理时才会应用,使得这种污水处理技术在城市污水处理过程中使用的范围大幅度降低。
随着科学技术的不断进步,自动化技术在污水处理技术中广泛应用,并且先后出现了各种各样高效、新型、低价位的混凝剂,这样一来混凝土沉淀强化法的所具有的局限性就不复存在了,也就可以和生物污水处理技术相媲美。
在使用混凝沉淀强化法就行污水处理时,对混凝剂的作用进行了对比实验。实验过程中一组使用传统的混凝剂,另一组使用新型的混凝剂对城市污水进行处理。实验结果表明,在对城市污水进行强化一级处理的城市污水,对污水的去污能力大幅度提高,并且成本仅为耳机处理的五分之一到三分之一。通过引进先进的混凝剂对污水进行处理,不仅降低了成本,并且大幅度的降低了污染物的总量。
在进行城市污水处理过程中,通过使用新型的技术和混凝剂再对污水进行强化一级处理之后,这需要停留较短的时间就可以对污水进行二级处理。这样一来,在进行污水处理时,大幅度的节省了时间。降低了能耗并且缩减了成本,适合我国城市污水处理的需求。
城市污水处理工艺的特点。
由于我国各地区的经济水平有较大的差异性,并且由于我国领土范围辽阔,使得各地区的气候也有好大的跨度,再加上不同城市在进行污水处理时的资金来源各不相同,进行污水处理过程中所使用的技术、服务的待遇也各不相同。由于这些特点使得我国各城市在进行污水处理厂的设计、规划、建设和管理时会根据各自城市的具体情况来进行规划,这就死的我国的城市污水处理工艺具有多样性的特点。
2城市污水处理工艺方案的确定
2.1处理减量方案
在对城市污水处理方案进行确定时,如果对用地范围没有限制的情况下,或者是污水处理之后的水量可以小于设计产水量的情况下,对污水处理工艺的方案确定相对较为简单。这种情况下,为了提高生物处理污水的效果,通常会在污水处理过程中加大脱氮除磷池容,与此同时减小原生物反应池处理水量。在二次沉淀池时,为了有效的提高对污水的分离效率,可以适当的减小表面负荷以及固体负荷,并且加大池容。如果对污水处理的要求较高时,还可以进行污水的三级处理。
2.2增加生物处理系统生物量
下面笔者对城市污水处理过程中对水量要求不变的情况以及湖水处理厂的场地受限制的情况分别进行介绍。
在污水处理过程中水量要求不变的情况下,不仅要保证水量不发生变化,还要求水质达到设计要求,这种情况下最直接有效的方式就是增加反应池的生物量。可以通过增加生物填料或者是增加活性污泥的浓度两种方式来实现。
当污水处理厂的用地受限制的情况下,为了提高污水处理的效果,就必须使用占地小、集成化程度高、生产效率高的三级处理工艺。
3城市污水处理工艺
城市污水进行处理的过程中根据水质的不同可以分为污水处理法、物理处理法以及生物处理法三种方法。根据处理程度的不同可以分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。
城市污水的一级处理一般采用物理方法来除掉污水中的悬浮物质,听过一级处理可以将污水中的悬浮有机物去掉百分之三十,将污水悬浮物去掉百分之四十。
污水二级处理一般采用微生物处理方法,将污水中的溶解有机污染物一级胶体污染物,通过生物膜法或者是活性污泥法来排出。使用生物膜法进行污水处理时要通过人工方法来培养出适合微生物繁殖的环境来提高污水处理的效率。上文中已经提到利用一级处理方式已经将污水中的悬浮有机物去掉百分之三十,将污水悬浮物去掉百分之四十。
经过二级处理之后,BOD5去除率可达90%以上,二沉池出水能达标排放。
三级处理是在一级处理、二级处理之后,进一步处理难降解的有机物既可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理以后,以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附等。
4结束语
随着社会的不断进步,人们的环境保护意识也在逐步的增强。作为环境保护领域的一个重要部分城市污水处理工艺也有了较大的进步。为了适应城市快速发展的趋势,污水处理技术也在不断的改革与发展。城市污水处理厂时城市建设过程中不可或缺的,污水处理工艺是改善城市居民生活环境,提高生活质量的必要手段。
参考文献:
[1]刘礼祥.城市污水处理连续流一体化生物反应器工艺研究与能效分析[D].华中科技大学.2009.
[2]耿东颖.浅谈城市工业污水处理及回用[J].科技创新与应用,2012,(09).
[3]徐涛.浅谈城市工业污水处理及回用研究[J].山西建筑,2009,(05).
[4]赵生平.刍议城市工业污水深度处理及回用技术[J].广东科教,2009,(05).
污泥处理方案范文篇9
关键词:煤矿矿井水处理站工艺设计
1、前言
煤矿矿井水本身的水质主要受当地水文地质、气候、地理等自然条件的影响。根据矿井水含污染物的特性,一般可将其划分为:洁净矿井水、含悬浮物矿井水、酸性矿井水、碱性矿井水及含特殊污染物矿井水等。除洁净矿井水外,其他煤矿矿井水均含有各种各样的污染物,这些矿井水经井下水泵提升至地面以后,若未经处理,直接外排,将会对矿区周围环境造成严重的污染。而我国又是一个淡水资源贫乏的国家,特别在一些矿区,缺水现象更为严重。据调查,全国煤矿约有70%面临缺水,40%严重缺水。
近年来,随着煤炭开采量的增加和矿区经济的发展特别是矿区电厂和选煤厂的相继建设,矿区生产、生活用水趋向紧张。因此说煤矿矿井水的处理回用,不仅是环境保护、节约水资源的问题,更是一个矿区经济可持续发展的重要保证。赵楼煤矿现有矿井水处理站一座,采用“混凝+沉淀”的处理工艺,处理能力为320m3/h,即8000m3/d。目前随着矿井1304工作面的开采,井下排水量达到了900m3/h左右,将来还有继续加大的趋势,现有的矿井水处理站处理能力已不能满足要求,未经处理的矿井水外排将污染周围的环境,会造成严重的后果。由于场地的限制,原处理站无扩建空间,必须新建一座矿井水处理站,处理后的矿井水一部分进行深度处理后回用,剩余部分达标外排。
2、矿井水处理站设计原则
(1)严格执行国家有关环境保护政策,遵守国家有关法规、规范和标准。(2)设计应采用占地面积小、处理效率高、出水水质好、投资少、能耗低、运行可靠的工艺流程及处理设备。(3)尽量选用国外、国内先进高效、节能、运行维护简便的设备,以节省能源,降低处理成本。(4)工艺设计采用全自动化控制,以便提高运行管理水平,降低劳动强度,体现现代化水处理的先进水平。(5)建筑设计力求美观、大方,构筑物布置时尽量紧凑、合理,设施及管线布置流畅、整齐,减少占地面积和管道费用。布局尽量与原有场地布置相匹配。
3、矿井水处理工艺方案选择
3.1工艺方案选择的原则
矿井水处理站的建设和运行受多种因素的制约和影响,其中工艺方案的选择对处理厂运行的可靠性、稳定性、能耗和占地面积有直接的影响。因此,有必要根据确定的水质和一般原则,从整体最优的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求,选择可靠稳定且经济合理的处理工艺方案,进行全面的技术经济分析后,确定最佳的工艺方案。
本工程污水处理工艺方案的比选,须遵循以下原则:(1)所选工艺必须对水质水量的变化适应能力强,运行稳定,能保证出水水质达到相关环保标准的要求。(2)所选方案便于近、远期全面规划,分期实施。(3)所选方案须满足本工程占地紧张的特点,尽量减少基建投资和运行费用,降低能耗。(4)所选方案须易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量,应对工艺进行参数和操作进行适当调整。(5)污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置的方式结合起来考虑。污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。(6)所选工艺应最大程度的减少对周围环境的不良影响(气味、噪声等)。
3.2矿井水处理工艺方案比选
矿井水的主要特点是:固体悬浮物(煤泥)、溶解性总固体含量大,通常采用物理方法进行处理,即混凝、沉淀、过滤。根据核心构筑物(设备)的不同,煤矿常用的水处理工艺有全自动净水器、机械搅拌澄清池、絮凝沉淀池等,这些工艺各有优缺点,比较如下:(如表1)
鉴于该项目原水水质状况,对出水的要求以及对处理设备占地面积的有关要求,并结合原有矿井水处理站的工艺,综合考虑以上因素,及业主方面低运行消耗、高自动化操作的要求,采用折板反应斜管沉淀池的工艺。“多级旋流反应和斜管沉淀”技术实现了高效率的混合、反应、沉淀,从而保证了高效率的除浊与高质量的供水。
3.3斜管沉淀工作原理及优点
斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜管间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池。
斜管沉淀工艺的优点:(1)利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;(2)缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;(3)增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率高,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备。优点:去除率高,停留时间短,占地面积小。
4、工艺系统设计
矿井水井下水仓的水泵将矿井水打至矿井水处理站的调节池,进行水质水量调节后的水由水泵打至折板反应斜管沉淀池。通过加药计量泵向管道混合器中加混凝剂PAC,经折板反应区多级旋流反应后,悬浮物颗粒形成大的稳定的矾花进入沉淀区,沉淀在斜管上,慢慢滑入沉淀区污泥斗中,沉淀后的水进入中间水池一经水泵提升至重力无阀滤池过滤后消毒回用。污泥经沉淀池下方泥斗排入污泥中转池,污泥由污泥中转泵打至污泥池再经污泥泵打到板框压滤机进行脱水,压出煤泥外运。
经过多级旋流反应、斜管沉淀、重力过滤的矿井水,出水浊度小于3NTU,达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006)的要求;同时,也能满足后期饮用水预处理的要求。
参考文献
污泥处理方案范文
关键词:粪便消纳站生活粪便处理
一.国外粪便处理工艺方案的概况
在欧洲和先进国家,粪便的处理是采用特殊处理与污水治理相结合的方法。
(1)在距污水厂较近的粪便接收站,由抽粪车将粪便从化粪池中抽出,运到接收站,仅采用粗固液分离和除砂设备,对粪便污水进行初级处理,处理后的过滤液,直接排放到污水处理厂的污水总进口处,与市政污水混合后进入污水的深度处理,分离出的大块固体物送填埋场填埋。从而实现对粪便的无害处理。
(2)在远离污水厂的粪便接收站,在固液分离装置的作用下,将分离出的液固混合物经储存调节池,由污泥泵泵入密封的污泥脱水机,经除泥脱水处理后,滤清液排入市政排水管网,进入污水处理厂进行深度无害化处理。分离出的大块固体物送填埋场填埋,脱水后的干物质用以制造有机生物肥料。
在20世纪90年代,曾在西欧提出粪便的独立系统无害化处理的方案,形成一种完整的粪便处理站模式。但因种种原因均未实现,其中最主要的原因是选择可靠的脱水装置难,脱水后的粪液生化处理设施造价昂贵,占地面积大,运行费用高,而不得实施。但从粪便的无害化处理和废物资源化看,完整的粪便处理站,还是具有一定的现实意义的。
二.目前国内使用的几种粪便处理工艺方案
(1)粗过滤与市政管网排放相结合的工艺
在上海、北京的一些粪便消纳站,是采用粗过滤后,将过滤液排入市政管网,捞出的滤渣送填埋场做填埋处理。
(2)粗过滤、除砂与市政管网排放相结合的工艺
在广州、佛山和上海的一些粪便消纳站,采用了粗过滤与除砂相结合的工艺,既:粪便经细格栅滤后进入沉砂池(箱),沉淀的砂和大颗粒粪渣由提升螺杆提出与细格栅滤出的滤渣一起送填埋场填埋,滤清液进入市政管网或通过管道进入污水处理厂。
工艺流程如图
(3)粗过滤,除砂,除泥脱水与市政管网排放相结合的工艺。在北京高碑店粪便处理场、北京四季青粪便处理场、北京酒仙桥粪便处理场、北京北小河粪便处理场、嘉兴有机肥场等,采用的是粗过滤固液分离捞出大块物质和较大的砂石等重物后的混合物进入调节池,而后由污泥泵泵入密封的污泥脱水机,再通过脱泥机进一步去除泥、砂及不溶解的有机物,产生的滤清液排入市政管道,进入污水厂,其处理过程产生的滤渣和砂石送填埋厂填埋;脱水机排出的干渣,堆肥厂收购制成有机肥,使资源得到有效利用。其工艺流程如图2。
(4)粗过滤,除泥脱水与生化处理成独立系统的处理方案。经过粗固液分离,经除泥脱水处理后,滤清液进入生物分解、腐化、澄清处理,使其形成一、二、三级为一体的处理程序,处理后的水质可实现城市下水道排放,而且部分可用于固液分离部分的稀释水、脱水设备的冲洗用水或浇灌用水等,从而实现对粪便的有效、资源化处理。其工艺图如3。各阶段的进出水质参数见表1~3。
表1固液分离进/出口参数表:项目进
口出
口含固量(%DS)3~15滤渣35~40滤后液
口出口含固量(%DS)2~5滤渣18~25滤后液≤0.5%COD(mg/l)15000~250005000~8000BOD5(mg/l)8000~120002000~3000表3:生物处理进/出口参数表项目进
口出口SS(g/l)5~100.5~1COD(mg/l)8000~12000≤500BOD5(mg/l)5000~8000≤500
三.对上述几种工艺方案的看法
(1)城市污水处理厂如有能力接纳BCD、COD较高值的粪水,可采用粗过滤、除砂直接进入污水处理厂进行后续处理的工艺方案。(前提条件是:污水厂与粪便接受站相距很近。)
(2)城市污水处理厂如处理负荷已接近设计符合能力,污水厂和粪便处理站相距很近,应采用粗过滤、除砂、除泥脱水的处理的工艺方案,以保证污水处理厂的工艺稳定,又保证管网不产生淤积、堵塞。
(3)当城市污水处理厂处理负荷已经较重,或粪便站的无法和污水厂接轨,应该采用粗过滤、除砂、除泥脱水、生化处理独立系统的工艺处理方案。因为:
第一种方法(粗过滤与市政管网排放相结合的工艺),仅仅是做到了粪便的集中排放,解决了粪便长期无序乱倒的现象,去除了大块不溶物和大块无机物,整治了乱排放给环境造成的污染,提高了人文素质。同时也带来了市政管网排泄负荷增大、汇入管网的泥砂造成阻塞管网、增加管网蔬通量的不利因素。在这一处理过程中,固体物、悬浮物得到一定量的去除,但COD、BOD成份几乎没有减量。因此,这不是一种好的粪便消纳方法。
第二种方法(粗过滤、除砂与市政管网排放相结合的工艺),只是在第一种方法基础上的改进,这种方法解决了粪便集中,有序排放,不对环境造成污染。同时减轻了砂石等重物给市政管网带来的堵塞条件,减少了由此造成的管道清淤工作量,从某种程度上看,是真正提高了人文素质。但由此给管网带来的有机物冲击负荷没有减少。因此这种方法和第一种方法很接近,只不过多去除了一些砂石重物,COD、BOD成分仍几乎没有减量。这种方法是前者的进化,但这不能实现粪便无害化、资源化处理。
污泥处理方案范文篇11
关键词:货车洗刷所,洗刷污水调节沉淀池,污泥干化池
常见的铁路污水可分为三大类,即生产污水、生活污水和站段综合污水。其中生产污水又分为含油污水、客货车洗刷污水、酸碱污水;生活污水分为普通生活污水和洗衣房污水;站段综合污水主要为机务段、车辆段及车站总口排放的污水[1]。本次以乌鲁木齐西站货车洗刷所洗刷污水处理为例介绍一下货车洗刷所污水处理设计。
一、货车洗刷污水来源、污水水质及水量
货车洗刷污水主要来自洗刷各种装载过有害、有毒货品及运输过牲畜的车辆,此外还有部分冲洗危险品仓库接入线路、站台及库区等污水。
货车洗刷污水的污染源是冲洗货车上撒漏或碰刮而留下的运输货物的残留物。总的来说,货车洗刷所的污染物可分为无机和有机两大类[1]。无机类主要有砷化物、氰化物、铬化物、磷化物、铅化物、氟化物等30多种。货车装载的无机剧毒货品因包装严密,大多无撒漏,对车体污染较小,而一般性无机有毒货品,种类多,毒性不大,往往不被人重视,因而部分包装质量较差,撒漏也较严重,易对车体造成污染。有机类主要有酚类、有机磷等。酚类污染有沥青及沥青制品、枕木、油电杆等运量大而且大多无包装,对车体污染严重,这些车辆洗刷后,污水中含有大量酚。有机磷类货品由于包装没有剧毒类货品严密,包装破损后,对车体污染严重。牲畜及畜产品类,包括牲畜粪便及皮毛骨等,对车体污染严重,此类车辆及污水应进行严格消毒。
根据经验,综合性货车洗刷所洗刷污水水质为:PH值:6~10、SS:100-200mg/L、CODcr:150-350mg/L、BOD5:100-200mg/L。以本案为例,由于乌鲁木齐西站货车运送货物种类众多,但有毒物质含量甚微,故本次设计原水水质按上述经验取值。
洗刷货车的耗水量与车体污染物性质、污染程度及洗刷方法等因素有关。货车洗刷所洗刷污水量应按日平均洗刷车辆数和每辆车洗刷用水量计算,其计算公式如下:污水量(m3/d)=洗刷车辆数X每辆车洗刷用水量X折减系数。以此案为例,洗刷车量数为每天15辆,每辆车洗刷用水量取5m3,折减系数取0.8,计算得污水量为60m3/d。
二、污水处理原则
根据货车洗刷污水的特点,选择的污水处理方法与工艺流程,必须根据污染源种类、成分、气候及排放标准等具体条件,因地制宜地选择最佳方案。本案洗刷货车为综合性的货车,其货物品种繁多,但污水中有毒物质含量极微,而且项目附近新设计有排水管网,处理后的污水达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)即可排入附近排水管网,故设计的工艺流程比较简单,流程图如下:
此工艺流程为一级调节沉淀处理,从调节沉淀池排出的水直接排入下水道。洗车废水利用高差经道床、排水渠、格栅室、沉砂室自流进入集水池,其中大部分污泥已沉淀在道床明渠、隔栅室和沉砂室里,废水在集水池里得到进一步沉淀和初步调节混合,集水池的废水由泵抽至调节沉淀池,得到进一步的调节沉淀,然后排入下水道。沉砂池、集水池和调节沉淀池的污泥用泵抽至污泥干化池进行浓缩干化后,定期运走。
若要求污水的排放标准较高,比如要达到《污水综合排放标准》一级或二级排放标准或回用时,可在上述基础上追加气浮、过滤、消毒工艺,或是追加厌氧-好氧生物处理工艺[2]。
三、污水处理构筑物
1、格栅
在生产、生活污水中常混有棉纱、纤维、菜叶、废纸、固体颗粒等大小不同的杂物。为了防止泵及处理构筑物的机械设备堵塞或磨损,使后续处理流程能顺利进行,在污水进入水泵或处理系统前,必须通过格栅处理[3]。
本次设计格栅采用人工清渣,间隙设为20mm,格栅设在格栅室内,污水经道床明渠进入到格栅室对大的漂浮物进行处理,后进入到沉砂池。
2、沉砂池
沉砂池主要用来去除比重较大的无机颗粒,如泥砂、煤渣等,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。沉砂池有4种形式:平流式、竖流式、曝气式和涡流式。平流式矩形沉沙池是常用的形式,具有构造简单、处理效果好等优点[2]。本案即采用平流式矩形沉砂池。污水自格栅室来,进入到沉砂池,在沉砂池停留40s后,进入集水池。沉砂斗聚集的污泥通过设置在污泥泵房的污泥泵,动力运输至干化池。根据污水水质和水量计算,本案的沉砂池长6.0m,宽0.8m,有效水深为0.6m,污泥缓冲区深0.40m,污泥斗有效水深为0.5m。
3、集水池及泵房
本案中,项目所在位置地势平坦,无可利用的高差,考虑到冬季防冻的要求,前述格栅室、沉砂池均埋设于地平以下,沉砂池的出水管高程为-1.4m,如果完全依靠重力,后面的处理构筑物将会埋设很深,给施工及后续的营运都带来困难,为了解决这个问题,本案采用动力设备将污水提升至后续构筑物。自沉砂池的污水进入到集水池后,由设置在泵房的排污泵将污水自集水池提升至后续构筑物调节沉淀池内。同时,设置在泵房的污泥泵将来自沉砂池、集水池、调节沉淀池的污泥提升至后续的污泥干化池进行干化处理。
4、调节沉淀池
调节沉淀池兼具有调节水量和通过沉淀去除悬浮于污水中可以沉淀的固体悬浮物的功能[2]。本案中调节沉淀池选用类型与普通平流沉淀池类似。调节沉淀池选用两格,并联使用,容积按三日最大废水量确定。因当地冬季气候特别寒冷,为了保证冬季调节沉淀池的沉淀效果及处理设施的正常运行,特在调节沉淀池内部环绕设置蒸汽管道加热。调节沉淀池的进水由排污泵自集水池提升而来,出水排至排水管网。本次设计调节沉淀池长18.0m,单格宽4.50m,有效水深为1.7m,污泥斗及污泥缓冲区深1.5m。
5、污泥干化池
污泥干化池是人工修造的一片砂滤池。含水率很高的污泥排入干化场后,通过自然蒸发和过滤作用,使呈流动状态的湿污泥逐渐变成固体状态的干污泥,当污泥的含水率降低到75%左右即可铲除运走[3]。污泥干化池是一种自然干化设施,是最经济的一种污泥脱水方法。
本案中污泥干化池共分为三格,干化池上层铺设细矿渣或砂,下层铺设砾石或碎石,池体为钢筋混凝土结构,可有效的防雨防渗。污泥由放置于泵房的污泥泵将集水池、沉砂池及调节沉淀池的污泥扬升至干化池进行处理,处理干燥后的污泥定期运走。干化池的渗滤液经管道汇集后重力流至沉砂池进行再次处理。论文格式。
四、运营期注意事项
1、因本项目处于寒冷地区,洗刷线道床排水渠冬季应注意防冻,并应及时清掏池中的泥砂。
2、干化池的污泥如含有有毒废渣,应单独进行收集处理,避免造成环境污染。论文格式。
3、为保证设备正常运转和提高处理效果,货车洗刷前必须加强车辆自身清扫。论文格式。
4、道床、排水渠及格栅室的污泥要定期清挖,尽量减少进入沉砂池的污泥量。
五、结束语
近年来,随着国民经济快速增长,铁路建设迅猛发展,铁路给水排水技术取得长足进步,铁路污水处理技术也在不断提高。随着铁路机务段、洗罐站、货车洗刷所、洗衣房等污水处理站的不断建设及完善,铁路污水处理率得到不断地提高,大大减少了铁路建设对周边环境的影响,逐步将铁路建设成为绿色通道”。
参考文献
1、杨泽厚.铁路工程设计技术手册给水排水.中国铁道出版社;
2、张子杰、林荣忱、金儒霖,排水工程下册(第四版),中国建筑工业出版社;
3、林选材、刘慈慰等,给水排水设计手册(第二版),中国建筑工业出版社。
污泥处理方案范文篇12
关键词:污泥干化现状比较
1.欧盟各国在污泥处置方面的政策准备
1.1.立法
欧盟早在1982年就对污泥的最终处置制订了指导性政策。其核心内容为两个:
——逐步禁止向地表水系统排放污泥;
——鼓励污泥用于农业,但必须遵循严格的使用规则并实施监测、跟踪;
各成员国相继按照欧盟的指导性政策制订了本国的法律与法规。以意大利为例,污泥被作为固体废物的一种(特殊垃圾),按照法律的规定,由垃圾的制造者和所有者负责妥善处置,即污水处理厂。其处置费用以规定的污水处理费(含排水管网和污水处理厂)形式单独收取。
一些国家的污水处理费已经高于自来水费,特别是大城市。
1.2.政策的执行和监督
2000年欧共体内的污水处理厂大约产生有790万吨(干)污泥,其中意大利约92万吨。意大利的污泥治理有着强烈的地区性和经济性特点。制订、批准环保政策和项目的机构是相当于省政府的大区政府,项目的实施者则是一些有市政当局组成的经济联合体。
1.3.国民的态度和意识
欧盟国家一直对环境问题较为重视。无论工业家还是普通国民,守法意识非常重,特别是涉及环境保护方面。法律上规定,对肇事者除处以罚款外,同时追究刑事责任。
2.欧洲污泥处置的一些主要特点
2.1.干化是一种必要的中间过程
从直接施用到直接焚烧,从干化后施用,到干化后焚烧,直到最近的干化后气化,基本上肯定了干化作为一项必要的中间过程的重要性。其原因主要有两个:
经济性,无论是运输处置减量,还是能源消耗减量
卫生性,农用的必要条件
2.2.最终处置方式是国情的选择
填埋无疑是不可取的,这不仅在于土地价值昂贵,主要还是从能源和生物能资源方面考虑,欧盟要求减少和限制污泥的填埋。
对于有着过量能源的国家来说,可能选择焚烧作为有效处置手段。污泥本身的热量不足以维持其热量需求,因此必须加入新的廉价热源,比如森林垃圾或市政垃圾。这一处置方式除了投资很高外,与公众舆论有一定的冲突,虽然目前的技术可能已经可以保证相当的安全。
对于能源进口国或焚烧炉不多的国家来说,解决污泥问题的出路最好是农用。农用的主要问题在于对土地的保护,避免重金属过量沉淀在土壤中,必须有恰当的手段和体系保证这一点。目前,有关污泥重金属污染的知识已经有相当多的积累,生产者的记录体系已经建立起来,至少对于使用者来说尚需一定的时间学习和管理。
污泥的填埋仍然占有重要份额,由于干化可以大幅度减量,有效降低填埋费和运输成本,因此对于这种不是处置方案的方案来说,干化成为一种降低成本的必要手段。
2.3.污泥的处置是以经济效益为主要驱动力的产业化运作
最终处置手段本身就是一种资源,使用这种资源必须付费。
除去已经完全私有化的水供给系统,绝大部分的污水处理厂的所有者是市政府,一般来说,污水处理厂的运作均委托市政府组成的联合体和私有、国有公司进行运营。运营者不一定拥有全部、必要的处置手段。他们只能得到有限的资金,在资金范围内采用最佳处置模式。
3.欧洲污泥干化工艺的一些特点
3.1.干化技术是传统干燥技术的改进
从七十年代以来,世界上已经有众多的厂商提出过或试验过污泥的干化,这些厂商几乎无一例外地全部来自农产品、化工、医药、食品干燥等领域,其方法均是在原有的技术基础上进行污泥的干化试验,其中有成功的,但是更多的是失败的。失败者中不乏大型知名设备集团或企业。原因在于,并非所有干化技术适合于污泥这种物料的干燥。
3.2.干化的首要难题在于安全性
过去二十年来,欧洲和北美污泥干化的项目上已经发生过大大小小众多的事故案例,从已干燥污泥的自燃,到设备的爆炸,使得一些国家甚至制订了专门的污泥干化设备的安全导引,以敦促经营者慎重考虑干化过程中各种潜在危险因素。
3.3.干化工艺的理论和实践存在较大差别
对大多数人来说,污泥干化应该是非常简单的,无非是靠热量将水从污泥中蒸发出来而已。蒸发水份需要一定的热能,每公升蒸发量最低需要620大卡,加上一定的效率损失难道还不够吗?所有的干化设备处理商似乎都标称其系统的热能需求是800-850大卡,大家基本上不分彼此。如果污泥干化是如此简单,一些有着数台、数十台销售业绩的大型工艺集团就大可不必退出这一领域了。事实上,正是由于在理论和实践上污泥干化工艺存在着较大的差异,使得一些设备的运行存在着极大的不可预测性和不稳定性,导致其“不堪重负”。
3.4.干化设备的效率与效益差别显著
工艺和设备的稳定性是非常重要的,对于人力资源昂贵的欧洲厂商来说,无论是使用者还是设备提供者,如果设备的效率低,意味着极高的人力费用支出。
能源费用对于欧洲厂商来说显然不如发展中国家敏感,但是由于能源在一个干化系统的经营总成本中占去一半以上,节能哪怕是很少的部分,也都具有重要意义。
4.欧洲干化设备的主要工艺类型
4.1.工艺分类
根据热能供给的形式,可以分为两个系列,每个系列分别有几种代表性的工艺:
4.1.1.直接加热方式:
转鼓式(rotary/drumdryers)
传送带式(conveyorbeltdryers)
气动传输式(pneumatictransportdryers)
其它间歇式包括太阳能式(batchaswellassolardryers)
4.1.2.间接加热方式:
转碟式(discdryers)
桨式(paddledryers)
薄层式(thinfilmdryers)
流化床式(fluidizedbeddryers)
涡轮薄层式(turbothinfilmdryer)
4.2换热效率差别产生的原因
众所周知,蒸发意味着在单位时间里将一定数量的热能传给蒸发的对象。一般都需要通过一个介质,要么是空气,要么是蒸汽,要么是金属等。
通过金属热壁,水分子与金属分子直接换热,即所谓热传导;通过或不通过热交换器将热传给空气、通过热交换器将热传给蒸汽,然后蒸汽或空气的分子与水分子进行热交换,即所谓热对流。
衡量热传递效率的一个参数是导热率,即在单位时间、单位面积里能够传递(通过)的热量。金属的导热率明显好于空气或蒸汽,热量通过金属表面与介质进行换热,是效率最高的热传递。需要介质时,热交换器的有效换热面积将决定热量供给的供方效率。
同样,热量的接受方,其接受热量的能力也有限制。比热的定义是:单位重量的物质、每升高1度所需要的热量。物质要接受一定的热量,必须有足够的质量来获得和携带它。虽然热交换器通过金属表面可以在单位时间里给出足够的热量,但是在单位时间里如果没有足够的气量来接受它,也是枉然。因此,热对流系统不仅需要庞大的气量进行物料的搬运,也需要这些气量来携带足够温度的热量。
此外,空气、蒸汽的运动是有时间和空间限制的,也就是说要受到换热表面积、管线、流速、摩擦力、热量散失等因素的影响。升温的温度越高,气量越大,总的热能损失也越大。空气对空气的换热效率最低,其它介质对空气的换热也有较大损失。
减少换热损失的方法,只能是选择最佳材料(导热率)、增加换热表面积、减少换热次数、延长换热时间、增加保温等。
不幸的是,大多数能源均来自于某种燃料的焚烧,而焚烧是空气的不断供给过程,有着特定的速率,在这个速率下获得的热量如果无法全部利用,必然又回到大气,形成物理上的能量损失,即所谓“燃烧效率”问题,这一损失根据燃料类型变化。
无论直接还是间接加热的干化,都存在同样的燃烧效率问题。
直接加热方式将燃料燃烧后直接引入系统,烟气没有向大气直接排掉,也没有通过热交换器,因此有着较高的热效率,但是这部分烟气连同整个系统的气体均必须洗涤,从而有一次热损耗。此外,不完全燃烧是一个潜在问题。问题在于,由于空气本身的换热性质较差,在污泥方面必须干泥返混之外,还需考虑一系列的“废热回收”,才能在整体热能消耗上保持竞争力。
间接加热的干化无论如何要通过一个乃至多个热交换器,这形成第一个损失。之后,洗涤气体成为第二个损失点,因此应该考虑燃烧效率。间接加热方式要获得高的热效率,必须依靠有效的热传导,以获得高换热效率。
4.3.干化工艺的主要问题
下面分别列举热对流和热传导在污泥干化方面分别可能存在的问题。
4.3.1.热对流系统
依赖干泥返混
粉尘含量高
安全隐患多
换热效率低
干化速度慢
气量高,热损失大
设备数量多,关键控制点多
设备体积大
停机所需的时间长
维护复杂,特别是紧急情况后的清理繁重
对能源要求较高
4.3.2.热传导系统
依赖干泥返混(薄层除外)
粉尘含量高(仅流化床)
金属磨损(流化床和转碟式)
安全隐患(与金属磨损、粉尘相关)
工艺气量高,热损失大(仅流化床)
设备数量多(薄层除外)
动能损失大
设备体积大(仅流化床)
污泥粘壁降低导热率
维护复杂,特别是紧急情况后的清理繁重
4.4.主要缺陷的解决方法及其问题
减少单位时间里的物流量,取消干泥返混,可以减少设备台数一半以上,将控制关键点减少到最低程度;不幸的是,对于绝大多数系统来说是不可能的;
采用蒸汽回路避免氧气含量所造成的安全隐患;这一方案仅能适用于间接加热方式,在直接加热系统中无法应用;
提高工艺气量(速度),以提高干化效率;这样做的结果将造成更大的热量损失;
增加热交换系统,以尽可能降低热损失;从理论上看是非常出色的想法,但是在实际运用中意义有限,这主要是因为其废热温度较低,回收的比例也较低;
采用更耐磨和防黏附的材料与工艺来制造设备;无论什么耐磨材料,都是有一定寿命的,何况干化工况复杂,影响其使用寿命的因素太多,如果需要特殊材料的部分太多,将失去经济可行性;
使用废热或廉价能源;废热包括废热蒸汽、烟气、沼气等,廉价能源包括燃煤、重油等。直接加热方式除了采用热交换器利用废热蒸汽进行一次预热外,仍需以来其它能源,燃煤、重油等含二氧化硫的能源在高湿环境下可能形成硫酸,将损害设备,除非安装昂贵的干法除硫设备,但这将大大降低系统所需的工艺温度。间接加热方式可以使用所有废热或廉价能源。
4.5.涡轮薄层是如何解决两种换热方式的局限性的
涡轮薄层工艺是意大利VOMM公司研制的一种特殊干燥技术,它既采用热传导也采用热对流。其有效的热对流占换热总量的40%左右,热传导占60%以上。
这一工艺彻底取消了干泥返混,使得工艺简洁,设备数量极少,整体可靠性提高;
工艺采用相当于普通热对流工艺不到一半的气量,起到物料搬运的作用,并配合热传导,形成最佳的蒸发效率,干化时间仅为2.5-3分钟,同时利用蒸汽的表面保护作用,避免污泥颗粒的过热,进而减少了粉尘问题;
利用高速涡轮产生的涡流形成搅拌,使得物料不但不会贴附的金属热壁上,相反,有着强烈的自清洁效果。
易磨损金属件数量和范围极为有限,因此可以采用较好的热处理技术提高其寿命。
由于处理时间大大缩短,单位时间里系统内的物料极少,因此停机所需时间短,紧急停机情况下的清理量极小。
可以采用各种廉价能源或废热,形成有竞争力的解决方案。此外,涡轮洗涤工艺可以有效解决燃煤利用中的高效脱硫问题。
工艺可以采用全蒸汽回路,以进一步提高安全性和节能。
总结来看,尽管各个工艺可能都存在这样那样的优缺点,对于客户来说,更为需要的其实是一种工艺能够适应其特定的经济、技术条件,能够在现有的条件框架内,利用最廉价的能源,以最低的成本,安全地完成干化这一任务。
5.以蒸汽为载气的涡轮薄层工艺
在成功的涡轮薄层工艺基础上,VOMM开发了采用蒸汽为载气的系统,并成功运用在瑞士NEUCHÂTEL项目上。
位于瑞士Saiod,Colombier地区的这家联合体本身是一个垃圾焚烧厂,接受该省7个污水处理厂的污泥,泥饼含固率从18%到30%不等,采用汽运的污泥到场时间变化较大,很难保证均匀的混合,因此湿泥含固率变化较大。干燥后的用途是制水泥,因此要求含固率大约92%。
这一项目在能源方面的特点是,客户仅提供来自联合焚烧炉的废热蒸汽。
采用蒸汽回路最初是应客户的要求,为了达到所谓“绝对安全性”而开发的。
使用蒸汽而不是空气,首先遇到的是压力问题,为降低造价,让系统在一个较为宽松的工艺压力下长期可靠运行,必须使用一个比工艺空气低得多的温度。这在一定程度上将削弱热对流能够带给系统的效率。
其次,我们必须全部而不是部分利用废热蒸汽为整个工艺提供热源。这意味着4.5巴的废热蒸汽就必须能够满足我们的工艺温度要求,这对所有干化系统来说都是一个更为严峻的考验。如前所述,直接加热方式不能引入蒸汽到系统中,其所要求的工艺温度400-450度根本无法从蒸汽中得到;而间接加热方式需要的热量如果温度低,只有依赖蒸汽冷凝所释放的热能,但是不恰当的换热方式、表面和面积(污泥颗粒获得的实际换热面)也将大大降低其效率。
考虑到以上两个主要的工艺难题,VOMM设计了一个新的工艺:
整个回路中,以蒸汽作为介质进行循环,取消了空气的洗涤,因此节约了部分热量,这是获得更低能耗的主要原因;
仅冷凝蒸发量,减少了冷却水量;
提供最佳条件,以提高单位时间里污泥颗粒的换热表面积,强化热传导的效率;由于蒸汽对颗粒表面具有很好的过热保护作用,因此可以更充分的发挥热传导在导热率方面的优势;
无氧气环境,系统更加安全;
这一系统采用两条生产线,每小时的总处理量为4200公斤湿泥,蒸发能力3080立升,日污泥处理量88-110吨。热能消耗每小时小于700大卡/蒸发量。
6.结论
涡轮薄层污泥干化工艺是目前世界上少数非常成功的污泥处理方案之一,截止目前,已经在欧洲装机超过90台套,全部在生产运行中,尚未有过安全事故记录。最大的市政污泥项目为日处理量600吨。主要安装在法国、西班牙和意大利,市场占有量均在50%以上。